专利名称：双环自愈式可选数据光纤调制解调器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及应用于电力自动化、工业现场过程控制、数据采集等场合的光传输设备技术领域，具体的说，是涉及一种通过两芯光纤组成的多节点机闭环相连，传输 RS232/RS485/RS422可选数据信号的双环自愈式的数据光纤调制解调器。
背景技术：
目前，应用于电力自动化、工业现场过程控制、数据采集等场合双环自愈数据光纤调制解调器在市场上已经有成熟的产品，但有时客户在项目实施时，采购的设备经常会变化，开始时无法确定数据类型，只有当控制设备采购完毕或运到现场后才明确，所以，许多客户需要一种双环自愈数据光纤调制解调器，它能兼容若干种信号，依据现场实际的数据类型进行现场设置，双环自愈式可选数据光纤调制解调器正是基于此需求而开发的产品。
发明内容本实用新型的目的是针对目前的双环自愈式数据光纤调制解调器在客户项目实施时，采购的设备经常会变化，开始时无法确定数据类型，只有当控制设备采购完毕或运到现场后才明确的现状，提供了一种双环自愈式式可选数据光纤调制解调器，客户在现场设置传输信号的类型(RS232/RS422/RS485可选)，即保留了双环自愈网络的可靠性、冗余性， 也兼容若干种信号、兼顾系统的灵活性。本实用新型是通过以下技术方案实现一种双环自愈式可选数据光纤调制解调器，包括多台节点机，各台节点机依次通过两芯光纤呈闭环相连，顺时针环为主环、逆时针环为备环，各台节点机均包括主环信号调制模块、备环信号调制模块、主环信号解调制模块、备环信号解调制模块、主环收光模块、主环发光模块、备环收光模块、备环发光模块及MCU处理器，其特征在于所述的各台节点机还包括数据输入接口、数据转换模块及数据选择模块，其中数据输入接口与数据转换模块的数据输入端口相连，数据转换模块的数据输出端口与MCU处理器的数据输入端口相连， 数据选择模块的输出端口与MCU处理器的数据选择输入端口相连。而且，所述的节点机为两台至三十二台。而且，所述的数据转换模块包括RS232数据模块、RS485数据模块及RS422数据模块，所述的数据选择模块包括拨码开关。而且，所述的主环收光模块的信号输入端口与主环光纤相连，主环收光模块的信号输出端口分别与主环信号解调制模块的输入端口及MCU处理器的主环判断信号输入端口相连，主环信号解调制模块的输出端口与MCU处理器的主环信号输入端口相连，备环收光模块的信号输入端口与备环光纤相连，备环收光模块的信号输出端口分别与备环信号解调制模块的输入端口及MCU处理器的备环判断信号输入端口相连，备环信号解调制模块的输出端口与MCU处理器的备环信号输入端口相连，MCU处理器的信号输出端口分别与主环信号调制模块及备环信号调制模块的信号输入端口相连，主环信号调制模块的信号输出口端与主环发光模块的信号输入端口相连，主环发光模块的信号输出端口与主环光纤相连， 备环信号调制模块的信号输出口端与备环发光模块的信号输入端口相连，备环发光模块的信号输出端口与备环光纤相连。而且，所述的各台节点机还包括状态指示模块、时钟电路及电源电路。而且，所述的各台节点机通过主环光纤和备环光纤依次相互相连，其中第一台节点机的输出通过主环光纤与第二台节点机的输入相连，第二台节点机的输出通过主环光纤与第三台节点机的输入相连，以此类推，级级相连，最后一台节点机的输出通过主环光纤与第一台节点机的输入相连，形成顺时针环路；所述的最后一台节点机的输出通过备环光纤与倒数第二台节点机的输入相连，以此类推，级级相连，最终将第一台节点机的输出通过备环光纤与最一台节点机的输入相连，形成逆时针环路。本实用新型解决其技术问题后所产生的有益效果本实用新型实现的双环自愈式可选数据光纤调制解调器，能够实现数据双环自愈传输的功能，主环和备环互相冗余，提高了数据传输的可靠性，并且可以由使用者定义多种数据类型(RS232/RS485/RS422)模块，可通过状态指示模块来显示电源、光纤链路及各信号接口的工作状态，具有可靠性高、兼容性强、配置灵活、性价比高等特点，客户可根据实际工程需要配置相应的接口，可有效节约成本。
图1是本实用新型的双环自愈式可选数据光纤调制解调器的系统图。图2是本实用新型的双环自愈式可选数据光纤调制解调器各台节点机的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图给出具体实施例，进一步对本实用新型进行详细说明。如图1所示，本实用新型的双环自愈式可选数据光纤调制解调器包括多台节点机，各台节点机通过两芯光纤依次呈闭环相连，顺时针环为主环、逆时针环为备环，节点机的台数为2-32台。如图2所示，本实用新型双环自愈式可选数据光纤调制解调器的各节点机均包括主环信号调制模块、备环信号调制模块、主环信号解调制模块、备环信号解调制模块、主环收光模块、主环发光模块、备环收光模块、备环发光模块(各类光模块可以采用 ATR-05002LM芯片)及MCU处理器(可采用市售CPLD芯片XC957》，还包括数据输入接口、 数据转换模块及数据选择模块，其中外界设备通过数据输入接口与数据转换模块的数据输入端口相连，数据转换模块的数据输出端口与MCU处理器的数据输入端口相连，数据选择模块的输出端口与MCU处理器的数据选择输入端口相连，主环收光模块的信号输入端口与主环光纤相连，主环收光模块的信号输出端口分别与主环信号解调制模块的输入端口及 MCU处理器的主环判断信号输入端口相连，主环信号解调制模块的输出端口与MCU处理器的主环信号输入端口相连，备环收光模块的信号输入端口与备环光纤相连，备环收光模块的信号输出端口分别与备环信号解调制模块的输入端口及MCU处理器的备环判断信号输入端口相连，备环信号解调制模块的输出端口与MCU处理器的备环信号输入端口相连，MCU处理器的信号输出端口分别与主环信号调制模块及备环信号调制模块的信号输入端口相连，主环信号信号调制模块的信号输出口端与主环发光模块的信号输入端口相连，主环发光模块的信号输出端口与主环光纤相连，备环信号调制模块的信号输出口端与备环发光模块的信号输入端口相连，备环发光模块的信号输出端口与备环光纤相连。本实用新型的各节点机的数据转换模块包括RS232数据模块(可采用信号转换芯片SP20》、RS485数据模块(可采用信号转换芯片SN75LBC184)、RS422数据模块(可采用信号转换芯片SN75LBC184)，数据选择模块为拨码开关方式选择，各台节点机均还包括状态指示模块(驱动芯片可采用74HC14D，LED可采用市售发光二极管L-314)、时钟电路(可采用市售芯片ICS251作为时钟芯片)及电源电路。本实用新型的各台节点机通过主环光纤和备环光纤依次相互相连，其中第一台节点机的输出通过主环光纤与第二台节点机的输入相连，第二台节点机的输出通过主环光纤与第三台节点机的输入相连，以此类推，级级相连，最后一台节点机的输出通过主环光纤与第一台节点机的输入相连，形成顺时针环路；所述的最后一台节点机的输出通过备环光纤与倒数第二台节点机的输入相连，以此类推，级级相连，最终将第一台节点机的输出通过备环光纤与最一台节点机的输入相连，形成逆时针环路。本实用新型的工作过程是MCU处理器依据接收到的数据选择模块的拨码开关设置的数据，通过内部数据判断软件模块，确定数据输入和输出口的数据类型，然后利用数据接收软件模块接收来自主备双环上前一级的数据和光纤链路的状态，通过数据处理软件模块进行对应数据的处理，再通过数据发送软件模块向主备双环上下一级发送数据；主环收光模块、备环收光模块一方面将收到的光信号状态通知MCU处理器的光路判断软件模块， 如果光信号正常，则将收到的光信号转换为电信号后，发给主环信号解调制模块及备环信号解调制模块，MCU处理器的数据接收软件模块将数据解调模块的数据读入MCU处理器内部由数据处理软件模块进行判断处理。如果主环正常，则信号通过主环光纤传输，如果主环光信号异常，则信号切换到备环光信号传输，同时通知状态指示模块作相应的指示，时钟电路给整个设备提供统一的基准时钟。以上内容描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。
权利要求1.一种双环自愈式可选数据光纤调制解调器，包括多台节点机，各台节点机依次通过两芯光纤呈闭环相连，顺时针环为主环、逆时针环为备环，各台节点机均包括主环信号调制模块、备环信号调制模块、主环信号解调制模块、备环信号解调制模块、主环收光模块、主环发光模块、备环收光模块、备环发光模块及MCU处理器，其特征在于所述的各台节点机还包括数据输入接口、数据转换模块及数据选择模块，其中数据输入接口与数据转换模块的数据输入端口相连，数据转换模块的数据输出端口与MCU处理器的数据输入端口相连，数据选择模块的输出端口与MCU处理器的数据选择输入端口相连。
2.根据权利要求1所述的双环自愈式可选数据光纤调制解调器，其特征在于所述的节点机为两台至三十二台。
3.根据权利要求1所述的双环自愈式可选数据光纤调制解调器，其特征在于所述的数据转换模块包括RS232数据模块、RS485数据模块及RS422数据模块，所述的数据选择模块包括拨码开关。
4.根据权利要求1所述的双环自愈式可选数据光纤调制解调器，其特征在于所述的主环收光模块的信号输入端口与主环光纤相连，主环收光模块的信号输出端口分别与主环信号解调制模块的输入端口及MCU处理器的主环判断信号输入端口相连，主环信号解调制模块的输出端口与MCU处理器的主环信号输入端口相连，备环收光模块的信号输入端口与备环光纤相连，备环收光模块的信号输出端口分别与备环信号解调制模块的输入端口及 MCU处理器的备环判断信号输入端口相连，备环信号解调制模块的输出端口与MCU处理器的备环信号输入端口相连，MCU处理器的信号输出端口分别与主环信号调制模块及备环信号调制模块的信号输入端口相连，主环信号调制模块的信号输出口端与主环发光模块的信号输入端口相连，主环发光模块的信号输出端口与主环光纤相连，备环信号调制模块的信号输出口端与备环发光模块的信号输入端口相连，备环发光模块的信号输出端口与备环光纤相连。
5.根据权利要求1所述的双环自愈式可选数据光纤调制解调器，其特征在于所述的各台节点机还包括状态指示模块、时钟电路及电源电路。
6.根据权利要求1所述的双环自愈式可选数据光纤调制解调器，其特征在于所述的各台节点机通过主环光纤和备环光纤依次相互相连，其中第一台节点机的输出通过主环光纤与第二台节点机的输入相连，第二台节点机的输出通过主环光纤与第三台节点机的输入相连，以此类推，级级相连，最后一台节点机的输出通过主环光纤与第一台节点机的输入相连，形成顺时针环路；所述的最后一台节点机的输出通过备环光纤与倒数第二台节点机的输入相连，以此类推，级级相连，最终将第一台节点机的输出通过备环光纤与最一台节点机的输入相连，形成逆时针环路。
专利摘要本实用新型公开了一种一种双环自愈式可选数据光纤调制解调器，包括多台节点机，各台节点机依次通过两芯光纤呈闭环相连，顺时针环为主环、逆时针环为备环，各台节点机均包括主环信号调制模块、备环信号调制模块、主环信号解调制模块、备环信号解调制模块、主环收光模块、主环发光模块、备环收光模块、备环发光模块及MCU处理器，其特征在于所述的各台节点机还包括数据输入接口、数据转换模块及数据选择模块，其中数据输入接口与数据转换模块的数据输入端口相连，数据转换模块的数据输出端口与MCU处理器的数据输入端口相连，数据选择模块的输出端口与MCU处理器的数据选择输入端口相连。本实用新型具有可靠性高、兼容性强、配置灵活、性价比高等特点。
文档编号H04B10/20GK202059417SQ20112002466
公开日2011年11月30日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者姜小春 申请人:江苏新创光电通信有限公司